Зміст
1 Мета курсового проектування
2 Завдання курсового проектування
3 Розрахункова частина курсового проектування
1 Мета курсового проектування
Метою курсового проекту є вирішення комплексної задачі, що охоплює основні розділи дисципліни «Цифрова електроніка» і що полягає у виконанні схемотехнічного проектування пристрою, що виконує задані функції перетворення цифрової інформації.
Об'єктом курсового проектування є синхронні перерахункові схеми.
2 Завдання курсового проектування
У процесі роботи над курсовим проектом мають бути розглянуті і вирішені наступні завдання:
1) синтез структури проектованого пристрою;
2) аналіз складності проектованого пристрою і вибір типу тригера, використання якого для реалізації пристрою дозволяє мінімізувати його складність;
3) синтез тригерній пристрої вибраного типу.
3 Розрахункова частина курсового проектування
Завдання проектування: спроектувати пристрій, що виконує функцію восьмирозрядного синхронного реверсивного сдвигающего регістра і синхронної реверсивної перерахункових схеми.
Таблиця 1: Умовні позначення типів переходів змінної
Значення в момент часу t | Значення в момент часу t +1 | Тип переходів | Умовні позначення переходу |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | |
1 | 0 | 1 | |
1 | 1 | 1 | 1 |
Таблиця 2: Опис реверсивного сдвигающего регістру
№ стану | t | t +1 | ||||
y | ||||||
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
4 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
5 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
6 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
7 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
8 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
9 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
10 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
11 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | |
12 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
13 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | |
14 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | |
15 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
16 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||
1 | 1 |
Карта Карно: - Карта
y | 00 | 01 | 11 | 10 |
00 | 0 | 0 | 0 | |
01 | 0 | |||
11 | 1 | 1 | 1 | |
10 | 1 |
Таблиця 3: Словарне опис тригерів D і JK - типів
Q | D - тригер | JK - тригер |
D | JK | |
0 | 0 | 0 X |
1 | 1 | X 0 |
1 | 1 X | |
0 | X 1 |
Карти Карно
- Карта
- Карта
- Карта
Після склеювання виходять такі вирази:
=
+
=
+
=
+
Якщо довести, що +
= 1, а, отже,
=
, То при побудові схеми управління досить розробити тільки схему для J входу, а на K вхід подати інвертований J сигнал з виходу цієї схеми, що дозволяє отримати виграш в апаратній реалізації.
+
=
+
+
+
=
(
+
) +
(
+
) = 1
Перетворення в базис І-НЕ:
=
+
=
=
+
=
(*)
Далі проводиться оцінка складності комбінаційної схеми управління (КСУ):
якщо в схемі використовується прямий вхід
якщо в схемі використовується інверсний вхід
S
= (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) + (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) = 14
S = (2 + 1) + (1 + 1) + (1 + 1) = 7
Так як S
> S
, Отже, доцільно використання тригера D-типу.
Для побудови схеми сдвигающего регістру, потрібно визначити вираження, що відображають логіку формування вхідних сигналів кожного розряду, з огляду на кільцеву структуру регістру. Щоб отримати шукані вираження необхідно замість індексів у змінних у формулі (*) підставити значення, що відповідають номерам розрядів від 1 до 8, при цьому, якщо результат обчислень значення індексу виявиться менше або дорівнює 0, то до результату слід додати число, яке вказує кількість розрядів у проектованому кільцевому зсувне регістрі; якщо результат виявиться більше 8, то з нього слід відняти це число. Використовуючи вказане правило, отримаємо такі вирази, що описують логіку формування сигналів на вході JK-тригера кожного з 8-ми розрядів регістру:
=
=
=
=
=
=
=
=
=
Проектування тригерній пристрою. Вихідними даними для проектування є функція зовнішніх переходів тригера і умови переключення його вихідного сигналу по відношенню до синхросигнали С.
Таблиця 4: Таблиця зовнішніх переходів D тригера
D | | | |
0 | 0 | 0 | 0 |